数字图像处理：边界与区域表示——链码方法

"数字图像处理中的目标表示与描述，尤其是以点为中心的相邻点关系及其在边界表示中的应用，如链码技术" 在数字图像处理领域，目标表示与描述是关键步骤，它们允许我们理解并分析图像中的特定区域或对象。图像分割后，对感兴趣的目标进行进一步分析，这包括对目标的几何特性进行定性或定量的表示和描述。目标的表示关注数据结构，而描述则聚焦于目标区域的特性和区域间的差异。 本章特别关注边界表示，其中边界是目标区域的重要组成部分，由边界内的像素点定义。边界表示的一种方法是链码，这是解决边界描述问题的有效工具。链码的概念源于平面上曲线的斜率表示，它利用网格结构来简化图像中的曲线描述。在链码系统中，曲线上的每个点可以通过其相对于邻近点的方向来编码，这可以是4方向链码或8方向链码。 10.1.1 链码技术 链码的基本思想是在矩形网格上采样图像，用一对数字描述曲线段的信息：一是起点的斜率，二是沿该斜率方向延伸的坐标长度。这样，曲线段可以被简化为一个表示斜率的长度函数，形成链码表示。4方向链码考虑了四个主要的相邻方向（上、下、左、右），而8方向链码则增加了对角线方向，提供更精确的描述。 例如，图10.14展示了4方向和8方向链码的可视化。这种编码方式有助于高效地存储和操作图像边界的几何信息，方便进行后续的图像分析和处理，如边界跟踪、形状识别和图像压缩。 在实际应用中，链码不仅用于边界表示，还可以用于描述边界的变化，比如计算非零相邻点的数目和轮转变化。这些信息对于理解和操作图像的边界结构至关重要，特别是在执行诸如形状分析、目标识别和图像分割等任务时。 数字图像处理中的边界表示和描述技术，如链码，为理解和操作图像提供了强大的工具。通过理解和掌握这些概念，我们可以更好地进行图像分析，从而在医疗成像、遥感、视频监控等领域实现更高级的应用。